EP0286587A2 - Verfahren zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens Download PDF

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EP0286587A2
EP0286587A2 EP88810171A EP88810171A EP0286587A2 EP 0286587 A2 EP0286587 A2 EP 0286587A2 EP 88810171 A EP88810171 A EP 88810171A EP 88810171 A EP88810171 A EP 88810171A EP 0286587 A2 EP0286587 A2 EP 0286587A2
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workpiece
shaped
ring
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Christian Ragettli
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ROHRKALIBRIER- und BOGENAUTOMATEN RoKaBo AG
Christian Ragettli AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • B21H1/10—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length rims for pneumatic tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/30—Making other particular articles wheels or the like wheel rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B2035/005—Hydraulic drive motors

Definitions

  • the present device relates to a method and to a device for profile-forming workpieces designed as ring bodies, in particular for producing vehicle rims, according to the preamble of claims 1 and 4.
  • rm means the mean radius of the two rolling elements with the radii r1 and r2; L the roll body length and E the elastic modulus. It should also be taken into account that:
  • pa pi 2.77. This means that the specific pressure on the outside of the workpiece is 2.77 times greater than the specific pressure on the inside of the workpiece.
  • the uneven surface pressure causes other major disadvantages.
  • the aluminum which is soft compared to steel, reacts strongly to uneven surface pressures, so that external influences such as impacts easily lead to deformation of the rim.
  • the purpose of the invention is now to remedy the disadvantages mentioned above and to propose a method and a device for producing profiled workpieces designed as annular bodies, in particular vehicle rims made of aluminum, so that the disadvantages described at the outset are avoided.
  • This purpose is achieved by means of the proposed method with the proposed device.
  • the method according to the invention consists in the fact that the ring-shaped body to be machined is supported in a freely suspended manner and rotated on the circumference and is profiled at the support point on the inside as well as on the outside with the same specific pressure.
  • molten aluminum is either poured into a corresponding permanent metal mold or fed to the mold under high pressure.
  • the profile is formed with the convex outside of one tool and with the concave inside of the other tool, which tools are used together and in each case at the same location on the ring-shaped part will.
  • the device for performing the method has an outer tool with an inner profiling surface and an inner tool arranged inside the outer tool with an outer profiling surface.
  • the outer tool is designed as a rotatable, one-piece ring body which loosely encompasses the workpiece to be profiled, while the likewise rotating inner tool is designed as a roller with a smaller diameter than the workpiece.
  • an aluminum tube is produced with the help of an extrusion press, by means of which a large change in shape is achieved in a single forming step under all-round pressure.
  • a tube is made of initially cast, round strands, which are heated to the press temperature and inserted into the block receiver of an extrusion press and pressed through a die by means of a punch.
  • the result is a tubular structure which has no seam and which is then broken down into individual ring-shaped parts.
  • the ring-shaped parts have a width which corresponds approximately to the width of the ring body which is to be formed into rims. With this The process is profiled on the outside with the same specific pressure as on the inside.
  • the workpiece 4 is designed as an annular body and is profile-shaped with the aid of two interacting, rotary body-shaped tools.
  • an inner roller 5 is provided, by means of which the inner side of the workpiece 4 is machined along the common line of contact at A.
  • the outer surface of the workpiece 4 is formed with the help of an outer roller 6, which touches the workpiece along the same line A, but outside.
  • the inner roller 5 touches the workpiece 4 with its convex outer surface, while the outer roller 6 touches the workpiece 4 with its inner, concave inner surface.
  • the surface pressure on the outside is called P a and the surface pressure on the inside is called P i .
  • the inner roller 5 has a radius ri
  • the workpiece has a radius rw
  • the outer roller which is expediently designed as a ring, has a radius ra.
  • the ratio of the radius rw of the workpiece 4 to the radius ri of the inner roller 5 can be, for example, 1.5.
  • the device has a housing 7, in which, with the aid of ball bearings 8, an outer ring 9 is mounted, which serves to receive the outer tool 10.
  • This outer tool 10 is ring-shaped and has an inner profiling surface 11.
  • An inner tool 12 works together with the outer tool 10, which is also designed as a rotating body and has an outer profiling surface 13 which corresponds to the impression of the profiling surface 11.
  • the diameter of the inner tool 12 is significantly smaller than the diameter of the outer tool 10, the arrangement being such that the outer surface of the inner tool 12 touches the inner surface of the outer tool 10.
  • the workpiece 14 is profiled in such a way that the inner tool 12 is pressed against the outer tool 10.
  • the housing 7 is limited at the front by an annular bearing cover 15.
  • the inner tool 12 which is not shown in FIG. 5, is mounted on a shaft 16 which extends through the housing 7 and is mounted outside the housing with the aid of two bearings 17 and 18 which are vertically movable in height .
  • a hydraulic motor 20 is flanged by means of a flexible coupling 19.
  • the bearings 17 and 18 are arranged in sliding paths 21 and 22, which in turn are accommodated in bearing guides 23 and 24.
  • the sliding members 21 and 22 are under the influence of hydraulic presses 25 and 26, the piston rods 27, 28 of which are connected to the sliding members 21 and 22.
  • the hydraulic press 25 is dimensioned much larger than the hydraulic press 26, because, due to the lever arm conditions, a much greater pressure must be exerted with the press 25 than with the press 26, the movement of the two presses being coupled and with the aid of Glass scales 29 is monitored.
  • a further shaft 31 serves to receive a side guide 32, by means of which the workpiece 14 is centered in a manner not described in any more detail.
  • the workpiece is transported in and out with the aid of a loading / unloading basket, not shown, which is received on an axially displaceable shaft 33.
  • a pneumatic cylinder 34 with translation is provided for pivoting the side guide 32 and is attached to the side plate 35.
  • the rims to be machined are fed automatically, the rim transport device required for this being attachable to the flanges 36 of the housing 7.
  • the work to be processed Piece 14 reaches the inner tool 12, which is much smaller in diameter than the smallest rim to be machined.
  • the centering takes place by means of the side guide 32.
  • the shaft 16 assumes a lower position in which the piston rods 27 and 28 are drawn in.
  • pressure is exerted by means of the hydraulic presses 25 and 26, so that the piston rods 27 and 28 extend and move the shaft 16 upwards, which always maintains a horizontal position. This can be checked by means of the glass scales 29.
  • the actual profiling takes place in cooperation with the external tool 10 in such a way that the corresponding parts are set in rotation, pressure being exerted at the same time.
  • the piston rods 27 and 28 are retracted again, so that the finished workpiece rests on the inner tool 12 and is no longer held by the outer tool 10.
  • the finished workpiece is lifted from the inner tool 12 and transferred to a transporter for further conveyance.
  • workpieces designed as ring bodies in particular vehicle rims
  • the surface pressures occurring during the profiling process on the inside and on the outside of the workpiece are the same, so that during machining no problems arise from aluminum rims. In this way, the production of vehicle rims can be simplified, cheaper and accelerated.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird ein rohrförmiger Rohling nahtlos geformt und in einzel­ne ringförmige Teile zerlegt, welche dann mittels zwei rota­tionskörperförmigen Werkzeugen (10, 12) profiliert werden. Die Bearbeitung der ringförmigen Teile (14) erfolgt so, dass der spezifische Druck auf der Aussenseite und auf der Innenseite gleich ist. Das Profilformen erfolgt mit Hilfe von zwei zusam­menwirkenden, rotationskörperförmigen Werkzeugen (10, 12), de­ren gegenseitiger Abstand veränderbar ist. Das Innenwerkzeug (12) wirkt mit seiner Konvexen Ausenseite (13) auf das Werk­stück (14), während das Aussenwerkzeug (10) mit seiner konkaven Innenseite (11) zum Einsatz kommt. In dieser Weise wird er­reicht, dass die Flächenpressungen während der Bearbeitung so­wohl auf der Innenseite des Fahrzeugfelgens als auch auf der Aussenseite der Felge gleich sind. Die Einrichtung eignet sich sowohl zur Herstellung von Fahrzeugfelgen aus Stahl als auch aus Leichtmetall, wie z.B. Aluminium.

Description

  • Die vorliegende Einrichtung bezieht sich auf ein Verfahren so­wie auf eine Einrichtung zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugfelgen, nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4.
  • Zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugfelgen, sind Einrich­tungen bekannt, welche zwei rotationskörperförmige Werkzeuge aufweisen, die von entgegengesetzten Seiten aus auf ein Werk­stück einwirken, indem deren gegenseitiger Abstand veränderbar ist. Zum Formen z.B. einer Fahrzeugfelge wird diese mit ihrem Rand zwischen dem oberen und unteren Werkzeugen eingespannt, wobei der Formdruck durch die Verringerung des gegenseitigen Abstandes der beiden Werkzeuge erfolgt, zwischen welchen der Felgenrand eingespannt ist. Das als Felge ausgebildete Werk­stück rotiert zwischen den beiden angepressten Rollen, wobei die eine Rolle an der äusseren Seite und die andere Rolle an der inneren Seite der Felge angreift. Der Nachteil dieser Ein­richtung besteht darin, dass die Flächenpressung auf der äusse­ren Seite annähernd dreimal grösser ist als die entsprechende Flächenpressung auf der inneren Seite der Felge. Dies geht aus der Betrachtung der Fig. 1 hervor, welche die prinzipielle An­ ordnung einer solchen Einrichtung rein schematisch darstellt. Mit 1 ist das rollenförmige, obere Werkzeug, mit 2 das eben­falls rollenförmige untere Werkzeug und mit 3 das Werkstück be­zeichnet. Die Werkzeuge 1 und 2 werden mit einer Kraft P gegen das Werkstück 3 gepresst. Der spezifische Druck auf der Aussen­seite des Werkstückes 3 wird mit Pa und der spezifische Druck auf der Innenseite des Werkstückes 3 mit Pi bezeichnet. Die entsprechenden Radien der Rollen und des Werkstückes sind mit ra, ri and rw bezeichnet.
  • Zur Berechnung des spezifischen Druckes auf der Aussen- und auf der Innenseite wird die Herzsche Formel:
    Figure imgb0001
     verwendet. Dabei bedeutet rm den mittleren Radius der beiden Rollkörper mit den Radien r1 und r2; L die Rollkörperlänge und E den Elastizitätsmodul. Dabei wäre noch zu berücksichtigen, dass:
    Figure imgb0002
  • Mit Hilfe dieser Beziehungen kann der Fachmann ohne weiteres ausrechnen, dass folgende Beziehung gilt:

    pa = pi · 2,77.

    Dies bedeutet, dass der spezifische Druck auf der Aussenseite des Werkstückes 2,77-mal grösser ist als der spezifische Druck auf der Innenseite des Werkstückes.
  • Dieser Nachteil wird bei der Fabrikation von Stahlfelgen in Kauf genommen, so dass diese in drei Rolloperationen geformt werden können. Anders verhält es sich bei der Herstellung von Ringkörpern aus Leichtmetall, wie z.B. aus Aluminium. Hier kann dieser Nachteil nicht in Kauf genommen werden, da das weiche Aluminium zu stark auf die ungleichen Flächenpressungen rea­giert.
  • Aus diesem Grunde ist die Herstellung von Fahrzeugfelgen aus Aluminium besonders schwierig und kostspielig. Die Herstellung erfolgt in der Weise, dass entsprechend bemessene Aluminium­platten zu Rohren gebogen und die freien Kanten durch Schweis­sen miteinander verbunden werden, worauf die Bearbeitung durch rotationskörperförmige Werkzeuge in zahlreichen Arbeitsgängen erfolgt.
  • Dieses Herstellungsverfahren weist entscheidende Nachteile auf. Zunächst wird das Gefüge des Aluminiumringkörpers an der Schweißstelle geändert, indem es dort eine gussähnliche Struktur erhält, wodurch die Festigkeit an der Schweißstelle wesentlich herabgesetzt wird. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass insbesondere die Ermüdungsfestigkeit auf einen Bruchteil der ursprünglichen Festigkeit vermindert wird, so dass eine so ausgebildete Felge an den Nahtstellen bruchan­fällig wird, was fatale Folgen haben kann.
  • Darüber hinaus bewirkt die ungleiche Flächenpressung weitere grosse Nachteile. Das, gegenüber Stahl, weiche Aluminium rea­giert stark auf ungleiche Flächenpressungen, so dass äussere Einflüsse, wie Schläge, leicht zu Deformationen der Felge füh­ren.
  • Zweck der Erfindung ist es nunmehr, die obenerwähnten Nachteile zu beheben und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Her­stellung von als Ringkörper ausgebildeten, profilierten Werk­stücken, insbesondere von Fahrzeugfelgen aus Aluminium, vorzu­schlagen, so dass die eingangs geschilderten Nachteile vermie­den werden. Dieser Zweck wird mittels des vorgeschlagenen Ver­fahrens mit der vorgeschlagenen Einrichtung erreicht. Das er­findungsgemässe Verfahren besteht darin, dass der zu bearbei­tende, ringförmige Körper am Umfang frei hängend abgestützt in Rotation versetzt und an der Stützstelle sowohl an der Innen- als auch an der Aussenseite mit dem gleichen spezifischen Druck profiliert wird.
  • Zu Bildung des rohrförmigen Rohlings wird Aluminiumschmelze entweder in eine entsprechende metallische Dauerform vergossen oder unter hohem Druck der Form zugeführt.
  • Um den erwünschten gleichmässigen spezifischen Druck auf der Innen- und der Aussenseite des Ringkörpers zu erreichen, er­folgt das Profilformen desselben mit der konvexen Aussenseite des einen und mit der konkaven Innenseite des anderen Werkzeu­ges, welche Werkzeuge gemeinsam und jeweils an der gleichen Stelle des ringförmigen Teiles eingesetzt werden.
  • Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens weist ein Aussen­werkzeug mit innerer Profilierungsfläche und ein innerhalb des Aussenwerkzeuges angeordnetes Innenwerkzeug mit äusser Profi­lierungsfläche auf.
  • Bei einer solchen Einrichtung wird erfindungsgemäss vorgeschla­gen, dass das Aussenwerkzeug als drehbarer, aus einem Stück be­stehender Ringkörper ausgebildet ist, welcher das zu profilie­rende Werkstück locker umfasst, während das ebenfalls rotieren­de Innenwerkzeug als Rolle mit kleinerem Durchmesser als das Werkstück ausgebildet ist.
  • Es wird nachstehend gezeigt, dass bei der Einhaltung der voran­gehend definierten Merkmale die gestellte Forderung erfüllt wird, indem der spezifische Druck auf der Innenseite und auf der Aussenseite des Werkstückes annähernd gleich bleibt. Dies bedeutet aber, dass mit der gleichen Einrichtung bei Bedarf sowohl Stahl- wie auch Leichtmetallfelgen problemlos herge­stellt werden können. Dadurch wird eine wesentliche Vereinfa­chung und Verbesserung der Felgenproduktion erreicht.
  • Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Er­findungsgegenstandes dargestellt und zwar zeigen:
    • Fig. 1 die rein schematische Anordnung einer bekannten Anlage;
    • Fig. 2 die rein schematische Anordnung einer Anlage wie vorge­schlagen;
    • Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Einrichtung gemäss der Erfindung;
    • Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch die Einrichtung; und
    • Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung derselben.
  • Zur Herstellung eines rohrförmigen Rohlings, welcher keine Naht aufweisen darf, wird ein Aluminiumrohr mit Hilfe einer Strang­presse hergestellt, mittels welcher unter allseitigem Druck in einer einzigen Umformstufe eine grosse Formänderung erreicht wird. Ein Rohr wird aus vorerst gegossenen, runden Strängen hergestellt, die auf Presstemperatur erhitzt in den Blockauf­nehmer einer Strangpresse eingeführt und mittels Stempel durch eine Matrize gepresst werden. Es entsteht ein rohrförmiges Ge­bilde, welches keine Naht aufweist und welches dann in einzelne ringförmige Teile zerlegt wird. Die ringförmigen Teile weisen eine Breite auf, welche annähernd der Breite des Ringkörpers entsprichen, der zu Felgen geformt werden soll. Bei diesem Vorgang erfolgt die Profilierung auf der Aussenseite mit dem gleichen spezifischen Druck wie auf der Innenseite.
  • Die Weiterbearbeitung erfolgt in der Anlage nach Fig. 2. Das Werkstück 4 ist als Ringkörper ausgebildet und wird mit Hilfe von zwei zusammenwirkenden, rotationskörperförmigen Werkzeugen profilgeformt. Zu diesem Zweck ist eine innere Rolle 5 vorge­sehen, mittels welcher die innere Seite des Werkstückes 4 ent­lang der gemeinsamen Berührungslinie bei A bearbeitet wird. Die äussere Fläche des Werkstückes 4 wird mit Hilfe einer äusseren Rolle 6 geformt, welche das Werkstück entlang der gleichen Li­nie A, aber aussen berührt. Die innere Rolle 5 berührt das Werkstück 4 mit ihrer konvexen Aussenseite, während die äussere Rolle 6 das Werkstück 4 mit ihrer inneren, konkaven Innenseite berührt. Die Flächenpressung auf der Aussenseite wird mit Pa und die Flächenpressung auf der Innenseite mit Pi bezeichnet. Die innere Rolle 5 weist einen Radius ri, das Werkstück einen Radius rw und die äussere Rolle, welche zweckmässigerweise als Ring ausgebildet ist, einen Radius ra auf.
  • Die Berechnung des spezifischen Innendruckes und Aussendruckes Pi und Pa erfolgt wiederum mit Hilfe der Herzschen Formel und ergibt als Resultat, dass: pi = pa.
  • Das Verhältnis des Radius rw des Werkstückes 4 zum Radius ri der inneren Rolle 5 kann z.B. 1,5 betragen.
  • Aufgrund der Fig. 3, 4 und 5 wird nun der praktische Aufbau der vorgeschlagenen Einrichtung näher erläutert:
  • Die Einrichtung weist ein Gehäuse 7 auf, in welchem mit Hilfe von Kugellagern 8 ein Aussenring 9 gelagert ist, der zur Auf­nahme des Aussenwerkzeuges 10 dient. Dieses Aussenwerkzeug 10 ist ringförmig ausgebildet und weist eine innere Profilierungs­fläche 11 auf. Mit dem Aussenwerkzeug 10 arbeitet ein Innen­werkzeug 12 zusammen, welches ebenfalls als Rotationskörper ausgebildet ist und eine äussere Profilierungsfläche 13 be­sitzt, welche dem Abdruck der Profilierungsfläche 11 ent­spricht. Der Durchmesser des inneren Werkzeuges 12 ist wesent­lich kleiner als der Durchmesser des Aussenwerkzeuges 10, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Aussenfläche des inne­ren Werkzeuges 12 die Innenfläche des äusseren Werkzeuges 10 berührt. An der Berührungsstelle erfolgt die Profilierung des Werkstückes 14 in der Weise, dass das Innenwerkzeug 12 gegen das Aussenwerkzeug 10 gepresst wird. Das Gehäuse 7 ist vorne durch einen ringförmigen Lagerdeckel 15 begrenzt.
  • Das Innenwerkzeug 12, welches in der Fig. 5 nicht dargestellt ist, ist auf einer Welle 16 gelagert, welche sich durch das Ge­häuse 7 hindurch erstreckt und ausserhalb des Gehäuses mit Hil­fe von zwei in vertikaler Richtung in der Höhe beweglichen La­gern 17 und 18 gelagert ist. Am andern, dem Innenwerkzeug 12 abgekehrten Ende der Welle 16 ist mittels einer flexiblen Kupp­lung 19 ein Hydraulikmotor 20 angeflanscht.
  • Zur vertikalen Höhenverschiebung der Welle 16 sind die Lager 17 und 18 in Gleitorgangen 21 und 22 angeordnet, die ihrerseits in Lagerführungen 23 und 24 Aufnahme finden. Die Gleitorgane 21 und 22 stehen unter dem Einfluss von hydraulischen Pressen 25 und 26, deren Kolbenstangen 27, 28 mit den Gleitorganen 21 und 22 verbunden sind. Die hydraulische Presse 25 ist wesentlich grösser dimensioniert als die hydraulische Presse 26, da, durch die Hebelarmverhältnisse bedingt, mit der Presse 25 ein wesent­lich grösserer Druck ausgeübt werden muss als mit der Presse 26, wobei die Bewegung der beiden Pressen gekoppelt ist und mit Hilfe von Glasmaßstäben 29 überwacht wird.
  • Mit 30 ist ein weiterer Hydraulikmotor bezeichnet, welcher zum Antrieb des Aussenwerkzeuges 10 dient. Vollständigkeitshalber sei noch erwähnt, dass eine weitere Welle 31 zur Aufnahme einer Seitenführung 32 dient, mittels welcher die Zentrierung des Werkstückes 14 in nicht näher beschriebener Weise erfolgt. Der Zu- und Abtransport des Werkstückes erfolgt mit Hilfe eines nicht dargestellten Lade-Entladekorbes, welcher auf einer axial verschiebbaren Welle 33 Aufnahme findet. Schliesslich sei noch erwähnt, dass zur Schwenkung der Seitenführung 32 ein Pneuma­tikzylinder 34 mit Übersetzung vorhanden und an der Seitenplat­te 35 befestigt ist.
  • Die zu bearbeitenden Felgen werden automatisch zugeführt, wobei die dazu notwendige Felgentransporteinrichtung an den Flanschen 36 des Gehäuses 7 befestigbar ist. Das zu bearbeitende Werk­ stück 14 gelangt auf das Innenwerkzeug 12, welches im Durchmes­ser wesentlich kleiner ist als die kleinste zu bearbeitende Felge. Die Zentrierung erfolgt mittels der Seitenführung 32. Bei all diesen Operationen nimmt die Welle 16 eine untere Lage ein, in welcher die Kolbenstangen 27 und 28 eingezogen sind. Zur Durchführung der Profilierung wird mittels der hydrauli­schen Pressen 25 und 26 Druck ausgeübt, so dass die Kolben­stangen 27 und 28 ausfahren und die Welle 16 nach oben ver­schieben, wobei diese stets eine horizontale Lage einhält. Dies kann mittels der Glasmaßstäbe 29 kontrolliert werden. Die ei­gentliche Profilierung erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Aus­senwerkzeug 10 in der Weise, dass die entsprechenden Teile in Rotation versetzt werden, wobei gleichzeitig Druck ausgeübt wird. Nach Fertigstellung des Werkstückes, d.h. nachdem dieses die gewünschte Profilform angenommen hat, werden die Kolben­stangen 27 und 28 wieder eingefahren, so dass das fertige Werk­stück am Innenwerkzeug 12 durchhängend aufliegt und vom Aussen­werkzeug 10 nicht mehr gehalten wird. Mit Hilfe der Lade-Ent­ladekörbe wird das fertige Werkstück vom Innenwerkzeug 12 abge­hoben und zur Weiterförderung einem Transporter übergeben.
  • Mit der beschriebenen Einrichtung können als Ringkörper ausge­bildete Werkstücke, insbesondere Fahrzeugfelgen, sowohl aus Stahl als auch aus Leichtmetall, wie z.B. Aluminium, bearbeitet werden. Wie eingangs erwähnt, sind die auftretenden Flächen­pressungen beim Profiliervorgang auf der Innenseite und auf der Aussenseite des Werkstückes gleich, so dass bei der Bearbeitung von Aluminiumfelgen keine Probleme entstehen. In dieser Weise kann die Fahrzeugfelgenproduktion vereinfacht, verbilligt und beschleunigt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugfel­gen aus Aluminium, aus einem nahtlos geformten, rohrförmi­gen Rohling, welcher in einzelne ringförmige Teile zerlegt wird, deren Breite der Ringkörperbreite entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der zu bearbeitende ringförmige Teil am Umfang frei hängend abgestützt, in Rotation versetzt und an der Stützstelle sowohl an der Innen- als auch an der Aussenseite mit dem gleichen spezifischen Druck profiliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Profilieren mit Hilfe der konvexen Aussenseite eines er­sten, rotationskörperförmigen Innenwerkzeuges sowie mit der konkaven Innenseite eines zweiten, rotationskörperförmigen Aussenwerkzeuges erfolgt, die beide an der Stützstelle gleichzeitig eingesetzt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, dass das Verhältnis der Radien des Aussen- und Innen­werkzeuges sowie des Werkstückes nach der Herzschen Formel:
Figure imgb0003
 mit der Bedingung einer identischen Flächenpressung auf der Innen- und Aussenseite des Werkstückes bestimmt wird, wobei rm den mittleren Radius der beiden Werkzeuge, L die Werk­zeugkörperlänge, E den Elastizitätmodul und P die Kraft be­deutet, mit welcher das Aussen- und das Innenwerkzeug ge­gen das Werkstück gedrückt wird.
4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, welche ein Aussenwerkzeug (10) mit innerer Profi­lierungsfläche (11) und ein innerhalb des Aussenwerkzeuges angeordnetes Innenwerkzeug (12) mit äusserer Profilierungs­fläche (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aus­senwerkzeug (10) als drehbarer, aus einem Stück bestehender Ringkörper ausgebildet ist, welcher das zu profilierende Werkstück (14) locker umfasst, während das ebenfalls rotie­rende Innenwerkzeug (12) als Rolle mit kleinerem Durchmes­ser als das Werkstück ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenwerkzeug (12) am einen Ende einer andernends ange­triebenen Welle angeordnet ist, die in zwei in der vertika­len Richtung beweglichen Lagern (17, 18) Aufnahme findet.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass das einstückig ausgebildete Aussenwerkzeug (10) mit Hilfe eines Hydraulikmotors (30) angetrieben ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, dass zur Höhenverstellung der Welle (16) die La­ger (17, 18) in Gleitorganen (21, 22) vertikal verschiebbar geführt sind und unter Einfluss von hydraulischen Pressen (25, 26) stehen.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, dass die beiden Pressen (25, 26) verschieden gross sind und miteinander in Wirkverbindung stehen.
9. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, dass zur Überwachung der Bewegungen der beiden miteinander gekoppelten Pressen und der horizontalen Lage der Welle (16) Glasmeßstäbe (29) vorhanden sind.
EP88810171A 1987-04-07 1988-03-17 Verfahren zum Profilformen von als Ringkörper ausgebildeten Werkstücken und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0286587B1 (de)

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AT88810171T ATE78731T1 (de) 1987-04-07 1988-03-17 Verfahren zum profilformen von als ringkoerper ausgebildeten werkstuecken und einrichtung zur ausuebung des verfahrens.

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CH1326/87 1987-04-07
CH1326/87A CH671894A5 (en) 1987-04-07 1987-04-07 Aluminium car wheel rims mfr
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CH165587A CH673013A5 (en) 1987-04-30 1987-04-30 Aluminium car wheel rims mfr

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EP0286587A3 EP0286587A3 (en) 1990-07-11
EP0286587B1 EP0286587B1 (de) 1992-07-29

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